本发明公开了一种基于分层KPI相似度的智能光伏电站故障诊断方法，包括：将光伏电站集中运维管理对象分为集团层管理对象、电站层管理对象、设备层管理对象；提取电站层管理对象和设备层管理对象的关键KPI作为特征量，根据管理对象的所属层级及设备的重要度设置各特征量的特征权重；然后，对分层模型中各管理对象的特征量根据权重进行归一化处理，得出集中运维各层的归一化值；再次，根据各层管理对象的归一化值与该层最优归一化值的相似度来判断该层设备是否故障，并通过层层递进比对的方式最终定位故障位置。本发明适用于光伏发电集团对旗下光伏电站进行集中运维系统中，在故障诊断时具有通用的适应性，且该方法直观易用，能快速定位故障位置，可有效提高运维效率，节约运维成本。